Aktuel status og tendenser inden for international elektronisk keramikindustri -teknologi

Fra det tekniske niveau for den globale elektroniske keramikindustri er Japan og De Forenede Stater i en førende position i verden. Blandt dem har Japan med sin superskala produktion og avanceret forberedelsesteknologi en dominerende position på verdensmarkedet for elektronisk keramik, der tegner sig for mere end 50% af verdensmarkedet for elektronisk keramik. De Forenede Stater har en stærk styrke inden for grundlæggende forskning og ny materialeudvikling, og det er opmærksom på den banebrydende teknologi til produkter og applikationer inden for det militære felt, såsom undervandsakustisk, elektro-optisk, optoelektronik, infrarød teknologi og halvlederpakning . Derudover har den hurtige udvikling af Sydkorea inden for elektronisk keramik tiltrukket sig opmærksomhed.

1. Multilags keramisk kondensator (MLCC) industri

Det vigtigste anvendelsesområde inden for elektronisk keramik er passive elektroniske komponenter. MLCC er en af de mest anvendte passive komponenter, hovedsageligt brugt i alle slags elektronisk maskineoscillation, kobling, filter bypass kredsløb, dets applikationsfelter involverer automatisk instrumentering, digitale hjemmeapparater, bilapparater, kommunikation, computer og andre brancher. MLCC indtager en stadig vigtigere position inden for den internationale elektronikfremstillingsindustri, især med den stigende efterspørgsel fra forbrugerelektronik, kommunikation, computere, netværk, bil-, industrielle og forsvarslutkunder, det globale marked når milliarder af dollars og vokser med en sats på 10% til 15% om året. Siden 2017 har der været flere prisstigninger for MLCC -produkter på grund af udbud og efterspørgsel.

Multilayer Ceramic Capacitors

Japan er en stor producent af MLCC over hele verden, og Japans Nurata, Kyocera, Taiyo Yuden, TDK-EPC, Sydkoreas Samsung Electric Co., Ltd. (SEMCO) og Kinas Taiwan Huaxin Technology Co., Ltd., Guoju Co., Ltd. er verdens berømte MLCC -producenter.

Den mainstream -udviklingstrend for MLCC er miniaturisering, stor kapacitet, tyndt lag, basismetallisering og høj pålidelighed, blandt hvilke teknologien relateret til basismetallisering af interne elektroder har udviklet sig hurtigst i de senere år. Brugen af interne elektroder med basismetal er den mest effektive måde at reducere omkostningerne ved MLCC, og nøgleteknologien til at realisere basismetallisering er udviklingen af højtydende anti-reduktionsbariumtitanatporcelæn. Japan har afsluttet udviklingen af denne teknologi i det tidlige 21. århundrede og har været verdens leder, og dens store kapacitet MLCC har alle opnået basismetallisering. Miniaturiseringen af størrelse har altid været den vigtigste tendens i udviklingen af MLCC. Med den stigende udvikling af elektronisk udstyr i retning af miniaturisering og bærbar, er produktopgradering hurtigt, og efterspørgslen efter miniaturiserede produkter er stærk, som vist i figur 1. Grundlæggende materialeteknologi til miniaturisering af komponenter er den tyndteknologi i keramisk dielektrisk lag . På nuværende tidspunkt er japanske virksomheder i den førende position i verden, og tykkelsen af MLCC -monolag, der er produceret af dem, er nået 1 um, blandt hvilke forsknings- og udviklingsniveauet for Murata og Sunlure Co., Ltd. i toppositionen er nået 0,3 µm. Grundlaget for dielektrisk tyndlag er tynding af dielektriske materialer. Mens den enkelte lags tykkelse af tyndtlags MLCC-komponenter med høj kapacitet gradvist reduceres for at sikre pålideligheden af komponenter, skal bariumtitanatet, da den vigtigste krystalfase af MLCC keramiske medier skal forbedres fra 200 ~ 300 nm til 80 ~ 150nm. Den fremtidige udviklingstrend er at fremstille bariumtitanatmateriale med partikelstørrelse ≤ 150Nm som det vigtigste krystalfasemateriale af MLCC -dielektrisk lag.

2. Chip Inductor Industry

ChIP -induktorer er en anden type passive elektroniske komponenter med en stor efterspørgsel efter stor mængde og er det mest teknologisk komplekse af de tre kategorier af passive chipkomponenter, og kernematerialet er magnetisk keramik (ferrit). På nuværende tidspunkt er den samlede efterspørgsel efter chipinduktorer i verden ca. 1 billioner, og den årlige vækstrate er mere end 10%. I udviklingen og produktionen af chipinduktorer tegner Japans produktionsproduktion sig for ca. 70% af verdens samlede beløb. Blandt dem har TDK-EPC, Murata og Suntrap Co., Ltd. altid mestret avancerede teknologier på dette område. I henhold til Industry Intelligence Network (IEK) -statistikken på det globale induktansmarked tegner TDK-EPC, SunTrap Co., Ltd. og Murata tre virksomheder sammen ca. 60% af det globale marked. De vigtigste tendenser i udviklingen af ChIP -induktorer inkluderer lille størrelse, høj induktans, høj effekt, høj frekvens, høj stabilitet og høj præcision. Kernen i teknologien er blød magnetisk ferrit og medium materiale med sintringskarakteristika med lav temperatur.

3. Høj ydeevne Piezoelektrisk keramikindustri

Piezoelektrisk keramik er et vigtigt energiudvekslingsmateriale med fremragende elektromekaniske koblingsegenskaber. De er vidt brugt i elektronisk information, elektromekanisk energiudveksling, automatisk kontrol, MEMS og biomedicinske instrumenter. For at opfylde de nye applikationskrav udvikler piezoelektriske enheder i retning af flerlag, chip og miniaturisering. I de senere år er nogle nye piezoelektriske enheder, såsom flerlags piezoelektrisk transformer, flerlags piezoelektrisk driver og chip piezoelektrisk frekvensindretning blevet udviklet og vidt brugt inden for elektriske, elektromekaniske og elektroniske områder.

På samme tid, hvad angår nye materialer, har udviklingen af blyfri piezoelektrisk keramik gjort store gennembrud, hvilket kan gøre blyfri piezoelektrisk keramik til at erstatte blyzirconattitanat (PZT) -baseret piezoelektrisk keramik på mange områder og fremme opgraderingen af grønne elektroniske produkter. Derudover begynder anvendelsen af piezoelektriske materialer i næste generations energiteknologier at dukke op. I det sidste årti, med udviklingen af trådløse og elektroniske enheder med lav effekt, har forskningen og udviklingen af mikroenergihøstteknologi ved hjælp af piezoelektrisk keramik fået stor opmærksomhed fra regeringer, institutioner og virksomheder.

4.Microwave dielektrisk keramikindustri

Dielektrisk keramik på mikrobølgeovn er hjørnestenen i trådløse kommunikationsenheder. Visligt brugt i mobil kommunikation, navigation, globalt satellitpositioneringssystem, satellitkommunikation, radar, telemetri, Bluetooth -teknologi og trådløst lokalt netværk (WLAN) og andre felter. Komponenter som filtre, resonatorer og oscillatorer sammensat af mikrobølgeovn -dielektrisk keramik er vidt brugt i 5G -netværk, og deres kvalitet bestemmer i vid udstrækning den endelige ydelse, størrelsesgrænser og omkostninger til mikrobølgeovnskommunikationsprodukter. Mikrobølgeelektromagnetiske dielektriske materialer med lavt tab, høj stabilitet og modulabilitet er i øjeblikket kerneteknologi i verden. Dielektriske keramiske materialer i det tidlige fase af udviklingen havde dannet en hård konkurrence i USA, Japan, Europa og andre lande og regioner, men derefter gradvist i en klar dominerende position. Med den hurtige udvikling af den tredje generations mobile kommunikation og datamikrobølgeovnskommunikation har De Forenede Stater, Japan og Europa foretaget strategiske justeringer for udviklingen af dette højteknologiske felt. Fra den nylige udviklingstrendens tager USA ikke -lineær mikrobølgeovn -dielektrisk keramik og høj dielektrisk konstant mikrobølgedielektrisk keramisk materialeteknologi som et strategisk fokus, Europa fokuserer på fast frekvensresonatormaterialer, og Japan er afhængig af dets industrielle fordele for at kraftigt fremme standardiseringen og høj Kvaliteten af mikrobølgeovn -dielektrisk keramik. På nuværende tidspunkt er produktionsniveauet af mikrobølgeovnmaterialer og enheder det højeste i Japans Murata, Kyocera Co., Ltd., TDK-EPC Company og Trans-Tech Company i USA.

5. Semiconductor Ceramics Industry

Semiconductor Ceramics er en slags keramiske materialer til informationsfunktion, der kan konvertere fysiske mængder såsom fugtighed, gas, kraft, varme, lyd, lys og elektricitet til elektriske signaler, der er vidt brugt og er det vigtigste basismateriale i Internet of Things Technology , såsom positiv temperaturkoefficient termistor (PTC), negativ temperaturkoefficient termistor (NTC) og varistor samt gas- og fugtighedsfølsomme sensorer. Output- og outputværdien af termisk og trykfølsom keramik er den højeste i halvleder keramiske materialer. Internationalt termistor keramiske materialer og enheder til Japan Murata, Shiura Electronics Co., Ltd., Mitsubishi Group (Mitsubishi), TDK-EPC, Ishizuka Electronics Co., Ltd. (Ishizuka), Vishay (Vishay), Tyskland EPCOS (EPCO) og andre virksomheder er den mest avancerede keramiske teknologi, den største output, deres samlede årlige output tegner sig for ca. 60% til 80% af verdens samlede god kvalitet og høje priser. I de senere år udvikler udenlandske keramiske halvlederenheder sig i retning af høj ydeevne, høj pålidelighed, høj præcision, flerlagschip og skala. På nuværende tidspunkt har nogle giganter af teknisk keramik lanceret nogle Chip Semiconductor-keramiske enheder baseret på flerlags keramisk teknologi, som er blevet avancerede produkter inden for følsomme enheder.